1. Aplicación Médica del Programa Fast Furnace
Utilizados en la determinación de ETA-AAS de Cu y Zn
En el plasma sanguíneo de los niños con síndrome de Down
Introducción
El cobre y el zinc son elementos esenciales para el organismo humano y son componentes
indispensables de un gran número de enzimas y proteínas de los sistemas del cuerpo.
Estos metales se obtienen a través la ingesta diaria de alimentos (1) y un consumo inadecuado
afecta a la sistema inmune del cuerpo (2).
El cobre se encuentra en varios tejidos y los órganos del ser humano cuerpo, donde el cerebro del
hígado, y huesos contienen las mayores concentraciones de Cu.
Los altos niveles de Cu plasmático son responsables de disfunciones gastrointestinales, anorexia,
desnutrición infantil, náuseas, vómitos frecuentes, la disfunción del sistema nervioso central, y la
conocida cobre fiebre (3). Los bajos niveles de Cu puede causar cierto tipos de anemia desde
ceruloplasmina (una enzima asociada con Cu) disminuye el metal de capacidad para promover la
hematopoyesis (3) y afecta el desarrollo mental (4).
El zinc tiene catalítica y reguladora funciones en muchos sistemas biológicos (4), y se absorbe en el
duodeno y el yeyuno como un complejo de proteínas en los tejidos de las mucosas. El zinc es un
componente de las proteínas que participan en la formación de colágeno y en la producción de
insulina, es necesario para la duplicación y el desarrollo de células, responsables de la maduración
sexual (4,5), y que participan en el reparación y transcripción de desoxirribonucleico ácido (6). Una
deficiencia en Zn se manifiesta en un crecimiento pobre desarrollo, hypogonadysm, falta del
apetito, y la alteración en la cicatrización de heridas. A falta de Zn de admisión está también
relacionada con enfermedades y lesiones vesiculares de la piel y causa infecciones respiratorias
(6,7).
El síndrome de Down es una muy anomalía cromosómica frecuente, ocurre en aproximadamente
uno de cada 700 nacimientos (3). Está muy extendida en torno a del mundo, y sus disfunciones
congénitas se caracterizan por diferentes grados de retraso mental y múltiples defectos físicos (7).
En los niños con síndrome de Down, el sistema inmunitario está deprimido (2,6,7), y causa
infecciones respiratorias, donde los altos niveles de la tirotropina hormona reguladora de la tiroides
(TRH) se observó (6,7). Dado que Cu y Zn están presentes en trazas en diferentes tipos de muestras
clínicas, es importante utilizar una técnica instrumental analítico fiable y moderna para determinar
estos elementos con adecuada exactitud y precisión. Numeroso métodos analíticos para Cu y Zn
determinación se han desarrollado debido a la relevancia clínica de estos metales (4,8-12).
La técnicas más ampliamente utilizadas para la determinación de Cu y Zn son plasma acoplado
inductivamente espectrometría de masas (ICP-MS) (8), anódica voltametría de redisolución (ASV)

2. (9), llama espectrometría de absorción atómica (FAAS) (4), y electrotérmico de absorción atómica
con atomización espectrometría (ETA-AAS) (10-12)
La técnica de ETA-AAS es más ampliamente utilizada para la determinación de Cu y Zn en
biológica, ambiental, muestras clínicas, y los alimentos. Permite la determinación de trazas de estos
dos metales y proporciona bajos límites de detección (es decir, en g / L). esta técnica favorece la
determinación de estos metales en el plasma sanguíneo en rastrear los niveles debido a su alta
sensibilidad, excelente selectividad, y mínimo requisitos en la manipulación y tratamiento de la
muestras, disminuyendo así la contaminación problemas (12). ETA-AAS también requiere
volúmenes de muestra pequeños, que es un aspecto muy importante para este tipo de análisis
clínico. En Además, el horno de grafito es capaz de alcanzar alta y controlada temperaturas, lo que
permite la eficiente eliminación de la concomitante sin pérdida significativa de los analitos en
estudio. otra ventaja de esta técnica es el uso de los parámetros que maximizan instrumentales
rendimiento, tales como la capacidad de utilizar un análisis isoformer, el uso de aire u otro gas
(como gas alternate interna) durante la etapa de pirólisis para la eliminación de residuos de carbón,
la adición de tensioactivos, y el uso de la normalidad o grafito revestido pirolíticamente tubos con o
sin plataforma L'vov.
Las principales dificultades con este técnica son problemas volatilización del analito y espectral
interferencias. Sin embargo, estos tiposinterferencias de se corrigen usando el corrector de fondo,
que permite la corrección de alto Los valores de absorbancia de fondo generados por la matriz. la
volatilización problemas son frecuentemente corregida por medio de la adición de un analítico
isoformer (13). A pesar de la anteriormente mencionadas ventajas analíticas, secuencial
multielemental determinaciones con ETA-AAS son consume mucho tiempo. Por lo tanto, Es
necesario desarrollar analítico métodos que utilizan temperatura rápido programas de ≤ 45 s en
comparación con los programas de temperatura convencionales de ≥ 90 s requerida para la completa
en seco pirolizan-atomizarciclos en el horno de grafito.
El objetivo de este trabajo es presentar dos programas de hornos rápidos para la determinación de
ETA-AAS de cobre y zinc en el plasma sanguíneo de los niños con síndrome de Down y de un
grupo de control (niños sanos).Estos métodos analíticos empleada como fiable y reproducible
herramientas para la evaluación clínica de este tipo de genética anomalía.
EXPERIMENTAL
Instrumentación
Para las determinaciones analíticas de Cu y Zn, un modelo de PerkinElmer
2380 espectrómetro de absorción atómica se utilizó, equipado con un deuterio
arco fondo continuo Sistema de corrección y acoplado a unPerkinElmer modelo HGA ® -500 horno
de grafito (Life PerkinElmer y Analítica Ciencias, Shelton,CT, EE.UU.). Un modelo AS-
PerkinElmer 40 automuestreador también fue empleado.Pared de atomización en la pirolíticamente
tubos recubiertos de grafito era para todos los experimentos. hueco lámparas de cátodo eran
individualmente utilizado como la radiación primaria fuentes para Cu y Zn. tabla I muestra el

3. instrumento operativo los parámetros y programas de temperatura utilizado para la determinación
de Cu y Zn en las muestras de plasma sanguíneo.
Reactivos y el Patrón
Soluciones
Todos los reactivos químicos utilizados para este estudio fueron de grado analítico.
Las soluciones concentradas de cobre y zinc (~ 1000 mg / L) eran preparado a partir de polvo de
cobre metálico(Fisher Científico, Pittsburgh,PA, EE.UU.) y utilizando un comercial solución
concentrada de Zn (Riedel de Haën, Hannover, Alemania).
Las soluciones estándar para la curvas de calibración se realizaron diariamente por dilución directa
del concentrado solución de cada analito en ácido nítrico 0,01 M (Merck, Darmstadt, Alemania).
Para ambos metales,las concentraciones de la fase acuosa soluciones estándar para el trabajo curvas
fueron 5, 10, 15, 20, 25, y 30 g / L. Estas normas fueron preparadas a partir de soluciones
intermedias de 100 mg / L de Cu y 100 mg / L de Zn.
Triton ® X-100 0,01% (v / v)(Riedel de Haën) se utilizó para diluir el plasma sanguíneo.
Todas las soluciones se prepararon con agua ASTM grado I (14) en polipropileno frascos

4. calibrados (Nalgene Labware,Nalge, Rochester, NY, EE.UU.). La ácido nítrico concentrado
(Merck) contenía concentraciones de Cu y Zn que no son detectables por ETA-AAS.
Evaluación de la exactitud de la métodos se llevó a cabo en la análisis de materiales de
referencia certificados 590321 HPS metales traza en Agua Potable (de alta pureza Normas, HPS,
Charleston, SC,EE.UU.) y un estándar de referencia materiales NIST 1566a tejido Oyster (Del
Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, NIST, Gaithersburg, MD, EE.UU.).
Población de estudio
Este estudio se llevó a cabo para un grupo de 70 niños: 35 niños con síndrome de Down y
35 niños sanos (el control grupo), de edades comprendidas entre los 6 meses a 6 años. El
consentimiento informado fue obtenido de los padres de ambos grupos estudiados. El protocolo
clínico fue aprobado por un comité ad hoc comité. Estos niños pertenecían a familias pobres
ubicadas en la IV y V estrato socioeconómico de acuerdo con la modificación de Graffar método
para Venezuela (15).Colección de plasma sanguíneo
Muestras
Las muestras de plasma sanguíneo fueron recogidos en la Unidad de Genética,Hospital
Universitario de MaracaiboCiudad, Venezuela. Aproximadamente el 5ml de sangre se recogió de
cada individuo y se colocan en tubos de polipropileno, la cual sodio contenía heparina como la
anticoagulante (es decir, 50 l para cada ml de muestra de sangre). La sangre Las muestras se
centrifugaron a 15.000 rpm durante 10 minutos. Sobrenadantes se usaron como las muestras de
plasma.
El plasma obtenido fue colocado en otro tubo de polipropileno limpio, y se almacenó a 4 º
C para evitar la descomposición y el crecimiento bacteriano. Anterior para la determinación de
espectrometría de Cu y Zn, las muestras de plasma Se diluyeron 100 veces con Triton X-100 0,01%
(v / v), el certificado materiales se diluyeron 10 veces con 0,01 M de ácido nítrico. Cada porción de
ensayo se preparó por triplicado y se analizaron cinco veces con el fin de obtener la media,
desviación estándar, y desviación estándar relativa. Estadístico los análisis se llevaron a cabo por
métodos convencionales usando comercial programas estadísticos (es decir,6.0 Origen, Excel ®
2000, etc.) Las diferencias Se consideraron estadísticamente significativas cuando p <0,05.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Las metodologías utilizadas para la ETA-AAS determinación de Cu y Zn en plasma
sanguíneo de los niños con El síndrome de Down se basa en la características fisicoquímicas de los
estos elementos [es decir, de fusión (pf) y punto de ebullición (pb) puntos de la precursor atómico
del elemento considerado]. Estos elementos son entre los metales intermedios y no son ni volátil ni
refractario, lo que sugiere que la atomización de tanto se produce a través de un óxido (13).
Así, Cu y Zn tienen óxidos metálicos con una relativamente alta y pf pb [Cu: pf de 1235 ° C
y pb de 1800 ° C, y Zn: pf de 1975 ° C y pb de> 2000 ° C (16)], lo que hace ellos muy estable a la
pirolisis temperaturas considerado. Basado en estas características fisicoquímicas, se puede concluir
que (a) el uso de condiciones para la STPF determinación de Cu y Zn por ETA-AAS es innecesaria,

5. y (b) moderadas temperaturas de pirolisis (~ 1000 ° C) se puede aplicar en la horno de grafito para
la eficiente eliminación de los concomitantes sin pérdida significativa de volatilización Cu y Zn.
Por consiguiente, es posible desarrollar programas rápidos de temperatur (FTP) para la
determinación de Cu y Zn por ETA-AAS sin usar STPF condiciones. Por lo tanto, la interferencia
efectos de los antecedentes sobre las señales analíticas (interferencias espectrales), fueron
minimizados utilizando una FTP para el horno de grafito.
Los programas de temperatura rápidos se optimizaron para la ETA-AAS determinación de
Cu y Zn utilizando temperaturas moderadas y cortos rampa y los tiempos de espera en la pirolisis el
paso.
Selección de Horno de Grafito
Programas
Los programas de temperatura para el horno de grafito eran optimizada utilizando patrón
acuos0 soluciones de Cu y Zn (~ 5,00 g / L de cada uno, equivalente a 100 pg de Cu o Zn), un 10-
fold trazas de metales diluidos en una muestra de agua para consumo humano, que tiene Cu y Zn
masas de 41 y 1394 pg, respectivamente, y un 100-pliegue de la muestra diluida real de plasma
sanguíneo (164 pg de Cu y 192 pg de Zn). Las temperaturas de los la pirólisis y atomización pasos
Se optimizaron mediante el aumento de la temperatura y teniendo la absorbancia integrada de la
diluidas reales muestras de plasma sanguíneo con una masa conocida de Cu y Zn [Como se informó
anteriormente por ETA-AAS metodologías (17)], y observando los valores máximos de la integral
absorbancia (Figura 1). Del análisis de la pirólisis y curvas de atomización, dos interesantes
inferencias se observaron: (a) la óptimas temperaturas de pirolisis garantizado que la eficiente
eliminación del concomitante de inorgánico y origen orgánico en el evaluaron matriz fueron 900 °
C y 1000 ° C para el Cu y Zn, respectivamente; y (b) la atomización óptima temperaturas para Cu y
Zn se 1800 ° C y 2200 ° C, respectivamente (Figura 1). Estas temperaturas eran necesarias para
garantizar un buen eliminación de la matriz y también para lograr una alta sensibilidad, fiabilidad,y
reproducibilidad. Por otra parte, los resultados demostraron que con estas temperaturas, la
determinación de estos metales se puede llevar sin pérdidas debido a la volatilización, y así obtener
una excelente exactitud y precisión de lo real muestras y los materiales certificados.

6. Existe controversia en cuanto a las temperaturas de pirólisis y atomización utilizado en el
horno de grafito para la determinación de Cu y Zn en diferentes tipos de matrices.Algunos autores
informan alto temperaturas de pirólisis que van desde 1200-1300 ° C para el Zn (10,11,18), y para
el cobre, bajo temperaturas que oscilan entre 700 -1000 ° C (11) o entre 300 y 800 ° C (19). Otros
autores temperaturas de atomización que van desde 2100-2300 ° C para el Cu y 1900-2300 ° C
durante Zn (10,11,18).
Estos autores utilizaron rampa corta y tiempos de espera (~ 10-25 s) en el seco paso, ~ 40 s
en la etapa de pirólisis, y unos segundos (~ 3.5 s) para el atomización paso. estas diferencias en la
pirólisis y atomización temperaturas están relacionadas principalmente para el tipo de matriz de la
muestra utilizada (es decir, orgánico o inorgánico).
Evaluación de Analytical
Parámetros
La precisión de la espectrometría métodos propuestos para la determinación de Cu y Zn se
verificó analizando dos materiales certificados: HPS 590321 trazas de metales en el agua potable
Agua y NIST 1566a Oyster
Tejidos. Estos materiales fueron previamente mineraliza mediante el uso de un método
reportado (17) para proporcionar soluciones acuosa cuyo final de Cu y las concentraciones de Zn

7. estaban dentro del rango de las concentraciones de metales esperado en las muestras clínicas
evaluados. Los resultados obtenidos en este estudio se presentan en la Tabla II, que muestra una
similitud entre el objetivo y los experimentales valores. No estadísticamente significativa
diferencias (p <0,05) fueron observado. Este parámetro fue también evaluó mediante la realización
de la recuperación estudios de cada analito añadido a la muestras de plasma sanguíneo, dando como
resultado el promedio de recuperación de 100,6% y 100,2% para el Cu y Zn, respectivamente, y
verifica la precisión adecuada para los métodos descritos.
La intra e run-precisiones de los métodos desarrollados Se evaluaron para cuatro reales
muestras de plasma sanguíneo diluido 100 -veces (Tabla III). Tres partes alícuotas de cada muestra
real se analizaron (Cinco carreras cada uno), utilizando el instrumental y condiciones de operación
anteriormente enumerados. La obtenido resultados muestran RSDs promedio de 0,60% (Cu) y
1,08% (Zn) para la withinrun y 1,34% (Cu) y% 1,33 (Zn) que las precisiones entre plazo.
Estos resultados pueden considerarse adecuada para estos tipos de análisis.Un estudio de
interferencia espectral se llevó a cabo mediante la realización de un fondo estudio en el que el
rendimiento de la fuente de radiación continua corrector de fondo se evaluó para asegurar su
eficacia en la compensación apropiada de la interferencias espectrales. Este procedimiento se
describe en detalle en otra (4,13). En pocas palabras, las comparaciones entre los antecedentes
corregido absorbancias integrados y esos obtiene restando el fondo las señales de la absorbancias
corregidas fueron establecido. La media de los errores relativos de los 1,87% y 1,16% se
encontraron para Cu y Zn, respectivamente. Estos hechos indican que el arco de deuterio era eficaz
en la compensación de la interferencias espectrales.
No espectrales estudios de interferencia Se llevaron a cabo mediante la comparación de la
pendientes de las curvas de trabajo con los obtenidos por el método de adiciones estándar. Para
ETA-AAS determinaciones de Cu en sangre plasma, las ecuaciones obtenidas para la adición
estándar y calibración
Las curvas fueron:
A = 0.0151c + 0,0216, r = 0,9998
(P <0,001); y
A 0.0146c = - 0,0013, r = 0,9999
(P <0,001), respectivamente (donde A =absorbancia integrada, c = concentración,p = error
estadístico, y r =coeficiente de correlación). La media error relativo entre las pistas era 3,3%. Estos
resultados implicaron la ausencia de interferencias no espectrales en los ETA-AAS análisis para Cu
y permite el uso de ya sea la calibración curvas o las adiciones estándar métodos para metales
cuantificación. Sin embargo, la sangre los niveles plasmáticos de Cu fueron evaluados contra el
estándar de cobre acuoso curvas de calibración.
La linealidad de la calibración curva para el Cu y Zn es muy pequeña y sólo aparece hasta
en un 15 ìg / l Cu y 10 ìg / L Zn, lo que indica que su intervalo dinámico es bastante limitado. Como

8. consecuencia de ello, la cuantificación de estos metales en la sangre muestras de plasma se llevó a
cabo para extrapolación de la calibración curva, que tiene la forma de un parábola arco (Figura 2).
Concentraciones similares de Cu y Zn se utilizaron para elaborar las curvas de calibración (~ 5, 10,
15, 20, 25, y 30 ìg / L).
Estas curvas permitió la analítica determinación de Cu y Zn en el Las muestras de plasma
sanguíneo. La cuantificación de Zn en la Las muestras de plasma sanguíneo fue realiza por
extrapolación de la curva de trabajo en la forma de un parábola arco debido a que la espectrometría
rango dinámico de Zn es muy pequeño (es decir, hasta 10 ìg / L). Figura 3 muestra el paralelismo
entre la laderas de la calibración y el estándar curvas de adición obtenido por Zn, lo que indica que
no espectral interferencias no existía en el FTP-ETA-AAS determinaciones de este metal. Estos
resultados refuerzan la uso analítico de la calibración curvas para propósitos de cuantificación de
Cu y Zn en el plasma sanguíneo de los niños con síndrome de Down por ETA-AAS.
Las masas fueron característicos 5,3 y 0,9 pg/0.0044 s-1 para el Cu y Zn, respectivamente,
usando un 20- La figura. 2.

9. Con los respectivos valores medios de 1839??} 261 ƒÊg / L y 1374?} 867 ƒÊg /
L.Estos resultados podrían deberse a la ingesta de alimentos similar de lo infantil población objeto
de estudio y el muestreo aleatorio llevado a cabo.
De conformidad con lo establecido Cu y Zn norma para la salud individuos, la sangre del plasma Cu
media de las concentraciones listadas en la Tabla IV muestran un déficit del metal en ambas
poblaciones infantiles [~ 900.1300 ƒÊg / L de Cu (4)]. La baja Niveles de Cu encontrados podrían
convertirse en perjudicial para los niños estudiados desde niveles inferiores a los considerados
normal puede causar enfermedades como la anemia, colesterol alto, y coronaria disfunción (21). El
cobre niveles para niños turcos hacia abajo como reportado por Cenquiz et al. (1) (~ 750??} 170
ƒÊg / l Cu) no son estadísticamente diferentes a los encontrados en este trabajo, lo que indica que la
nutrición situación de los niños que viven en condiciones socio-económicas áreas es muy similares
a las de otras partes de la mundo.
La Tabla IV muestra también que el Zn concentraciones que se encuentran en la sangre muestras de
plasma indican una significativa aumentar de este metal en comparación a la norma establecida Zn
para la buena salud [~ 900.1100 ƒÊg / L Zn (4)]. De acuerdo con los estudios realizados por
Artacho et al. (6) y Madaric et al. (22) no clínica patologías están asociadas con altos niveles de
zinc en el plasma sanguíneo.

10. Por lo tanto, se puede concluir que el alto nivel de Zn del estudio poblaciones no plantea ningún
riesgos para la salud. Las diferencias estadísticas (P <0,01) se encontró entre el plasma sanguíneo
concentraciones de Zn Abajo los lactantes y los controles (Tabla IV). Como es cierto para el Cu, el
hallazgos para el Zn están relacionados con la bajo estrato socioeconómico de la niños estudiados
(15). Cengiz et al. (2) informaron concentraciones de Zn en plasma sanguíneo de 660??} 180 ƒÊg /
L para Niños turcos con síndrome de Down, que están por debajo de la norma como se ha indicado
anteriormente. La sangre La figura. 3. Estudio de no interferencias espectrales para la determinación
de Zn en sangre muestras de plasma de los niños con síndrome de Down por ETA-AAS, mostrando
la paralelismo entre adequated calibración (?) y adición de patrón (?) curvas. volumen de inyección
fue utilizado. Experimental masas, características de Cu fueron menores que el valor reportado (~
6,4 pg) del instrumento utilizado (20). La masa característica para Zn fue mayor que el valor
reportado (~ 0,1 pg) por el espectrofotómetro usado (20).
Los límites de detección (definido y se calcula como tres veces la desviación estándar de las piezas
en bruto, expresado en ƒÊg / L como concentración unidad) en las muestras de plasma sanguíneo
analizados fueron de 0,1 ƒÊg / L para el cobre y el zinc. En el caso de Cu, este valor era menor que
el valor informado (~ 0,3 ƒÊg / L) por la instrumento utilizado (20). En sólidos muestras, Vale et al.
(10) reportaron un límite de detección de 0,014 ƒÊg / g de Cu.
Para Zn, el límite de detección fue similar para el valor indicado por el instrumento. Varios autores
reportados límites de detección que van 0,2 a 4,0 ƒÊg / L (7,11,18).Los métodos desarrollados
fueron utilizado en nuestro laboratorio y se deja el análisis de 70 muestras dentro de una Laboral de
8 horas al día. Además de reducir el tiempo total de análisis, la número de muestras analizadas fue
reproducibilidad aumentada, excelente y la fiabilidad se logró, mostrando que los métodos son
adecuados para uso en laboratorios clínicos de los hospitales. Desde un punto de vista analítico de
vista, se puede afirmar que hay hay diferencia entre las muestras procedente de niños con o sin El
síndrome de Down, lo que implica que las matrices de la sangre evaluado muestras de plasma son
similares en naturaleza.Los niveles de Cu y Zn en Down Síndrome Las concentraciones de cobre y
zinc en muestras de plasma sanguíneo de los niños con síndrome de Down y los controles se
enumeran en la Tabla IV. Para el Cu, no estadísticamente significativa diferencias (p> 0,01) entre
Down y el control de infantil Se observaron poblaciones. Como muestran en la Tabla IV, los Cu
significa valores (??} SD, ƒÊg / L) fueron 805??} 261 y 767?} 288, por abajo y la controles,
respectivamente. Para Zn, una diferencia estadísticamente significativa (P <0,01) se encontró entre
los Abajo los niños y los controles, Zn plasmático valores medios notificados por Cengiz et al. eran
muy diferentes de los encontrados en esta investigación (~ 1839??} 361 ƒÊg / l Zn). Esta Zn
elevada concentración media se pueden atribuir a la nutrición condiciones de los niños
seleccionados para este trabajo.
CONCLUSIÓN
Una aplicación médica de la rápida horno para el programa de ETA-AAS determinación de cobre y
zinc en el plasma sanguíneo de los niños con Abajo síndrome de controles y saludable se realizó
con éxito.

11. Este método proporciona analítico y herramientas clínicas para la evaluación de este tipo de
anomalía genética.
Estos atomización electrotérmica rápido espectrometría de absorción atómica metodologías
permitidas para la exacto, preciso y interferencia determinación de cobre y zinc en muestras clínicas
sin el uso de dos paradigmas básicos de la STPF condiciones: isoformation y plataforma
atomización.